硝酸及亞硝酸鹽的性質(zhì)與應用(含解析)

2020屆高考化學第二輪專題復習課時提升訓練硝酸及亞硝酸鹽的性質(zhì)與應用一、選擇題1、硝酸被稱為“國防工業(yè)之母”是因為它是制取炸藥的重要原料。下列實驗事實與硝酸性質(zhì)不相對應的一組是()A．濃硝酸使紫色石蕊溶液先變紅后退色——酸性和強氧化性B．不能用稀硝酸與鋅反應制氫氣——強氧化性C．要用棕色瓶盛裝濃硝酸——不穩(wěn)定性D．能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色退去——強氧化性答案：D解析：A項，濃硝酸因有酸性而使紫色石蕊溶液變紅色，又因濃硝酸的強氧化性而使其退色；B項，因稀硝酸有強氧化性，與鋅反應不產(chǎn)生H2；C項，因濃硝酸不穩(wěn)定，見光或受熱易分解，因此應用棕色瓶盛裝，避光保存；D項，硝酸使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液紅色退去，是因為硝酸的酸性將氫氧化鈉中和的緣故。]2、下列氣體的制備可采用如圖裝置的是()A．銅與濃硝酸反應制NO2B．銅與稀硝酸反應制NOC．氯化銨與熟石灰反應制NH3D．氯化鈉與濃硫酸反應制HCl答案：B解析：二氧化氮可以與水反應，氨氣和氯化氫極易溶于水，三者均不能用排水法收集，故選B。3、一定質(zhì)量的銅分別與足量的稀硝酸和濃硝酸完全反應，在相同條件下用排水法收集反應產(chǎn)生的氣體，下列敘述正確的是()A．硝酸濃度越大，硝酸被還原之后的生成物的價態(tài)越低，對應的硝酸的氧化性越弱B．硝酸濃度不同，生成Cu(NO3)2的物質(zhì)的量不同C．硝酸濃度越大，產(chǎn)生的氣體越少D．兩者用排水法收集到的氣體體積相等答案：D解析：硝酸的濃度越大氧化性越強，故A錯誤；等量的Cu與酸反應，生成Cu(NO3)2的物質(zhì)的量相同，故B錯誤；等量的Cu與酸反應，濃硝酸反應生成氣體多，故C錯誤；因3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，最終收集氣體均為NO，由得失電子守恒可知，收集NO的體積相等，故D正確。4．為證明稀硝酸與銅反應產(chǎn)物中的氣體為NO，設計如圖實驗(實驗過程中活塞2為打開狀態(tài))，下列說法中不正確的是()A．關閉活塞1，加入稀硝酸至液面a處B．在裝置左側(cè)稍加熱可以加快稀硝酸與銅的反應速率C．通過關閉或開啟活塞1可以控制反應的進行D．反應開始后，膠塞下方有無色氣體生成，打開活塞1，漏斗中有紅棕色氣體，證明該氣體為NO答案：A解析：如果關閉活塞1，稀硝酸加到一定程度后，左側(cè)液面將不再升高，即不可能加到液面a處，A錯誤、B正確；關閉活塞1時，產(chǎn)生的氣體聚集在銅絲附近使得U型管液面左低右高，當左面銅絲接觸不到硝酸后，反應停止；由于活塞2是打開的，打開活塞1后，兩邊液面恢復水平位置，繼續(xù)反應，所以活塞1可以控制反應的進行，C項正確；下方有無色氣體生成，此時要打開活塞1使得該氣體進入上面的球體里，看到有紅棕色現(xiàn)象(生成NO2)才能證明生成的是NO氣體，D正確。5、將1.92g銅投入一定量的濃硝酸中，銅完全溶解，生成的氣體顏色越來越淺，共收集到標準狀況下的氣體672mL，將盛有該氣體的容器倒扣在水中，通入一定體積(標準狀況下)的氧氣，恰好使氣體完全溶于水中，則通入氧氣的體積是()A．168mL B．224mLC．504mL D．336mL答案：D：解析：1.92gCu的物質(zhì)的量為0.03mol，反應時失電子的物質(zhì)的量為2×0.03mol＝0.06mol，整個反應過程為HNO3與銅反應轉(zhuǎn)化為NO2和NO，而生成的NO2和NO在水中與氧氣完全反應轉(zhuǎn)化為HNO3，反應前后HNO3的物質(zhì)的量不變，而化合價發(fā)生變化的只有銅和氧氣，則Cu失去電子的數(shù)目等于O2得到電子的數(shù)目，所以消耗氧氣的物質(zhì)的量n(O2)＝0.015mol，標準狀況下，V(O2)＝0.015mol×22400mL·mol－1＝336mL。6．對于1LH2SO4和HNO3的混合溶液，若H2SO4和HNO3物質(zhì)的量濃度存在如下關系：c(H2SO4)＋c(HNO3)＝1.2mol·L－1。理論上最多能溶解銅的物質(zhì)的量為()A．0.80mol B．0.72molC．0.45mol D．0.40mol答案：B解析：稀硫酸不與銅發(fā)生反應，但硫酸能提供氫離子，硝酸與銅發(fā)生反應可生成硝酸銅，硝酸根離子與硫酸提供的氫離子可以繼續(xù)與銅發(fā)生反應，反應的離子方程式為3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，硝酸根離子的物質(zhì)的量濃度與氫離子的物質(zhì)的量濃度比為1∶4時，溶解的銅最多，設硫酸的物質(zhì)的量為x，硝酸的物質(zhì)的量為y，則x＋y＝1.2mol，y∶(2x＋y)＝1∶4，解得x＝0.72mol，y＝0.48mol，設參加反應的銅的最大物質(zhì)的量是z，3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O32z0.48mol解得z＝0.72mol，即理論上最多能溶解銅的物質(zhì)的量為0.72mol。7、將紅熱的木炭與濃硝酸共熱產(chǎn)生的氣體等分為①和②兩份，第①份先通過適量蒸餾水，再通入少量澄清石灰水中；第②份直接通入少量澄清石灰水中。則石灰水的變化最可能為()A．①不變渾濁，②變?nèi)榘咨獴．①變?nèi)榘咨?，②不變渾濁C．①變?nèi)榘咨谧內(nèi)榘咨獶．①不變渾濁，②不變渾濁答案：B解析：木炭與濃硝酸反應產(chǎn)生CO2和NO2的混合氣體，而NO2可與水反應生成硝酸，故將混合氣體直接通入少量澄清石灰水中，會產(chǎn)生Ca(NO3)2溶液，難以得到CaCO3沉淀；將混合氣體先通過適量蒸餾水，NO2與水反應生成硝酸和NO，NO和CO2的混合氣體再通入少量澄清石灰水中會產(chǎn)生CaCO3沉淀。二、非選擇題8、如圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸的強氧化性并觀察還原產(chǎn)物的實驗裝置。Ⅰ.濃硝酸的強氧化性實驗將銅片置于具支試管的底部，在分液漏斗中加入約5mL濃硝酸，往具支試管中加入約2mL濃硝酸，用排水法收集產(chǎn)生的氣體。(1)具支試管中發(fā)生反應的化學方程式：____________________。(2)實驗中觀察到能證明濃硝酸具有強氧化性的現(xiàn)象是___________________________________。Ⅱ.稀硝酸的強氧化性實驗(3)上述反應完成后，欲進一步證明稀硝酸也具有強氧化性，緊接的簡便、合理的實驗操作是_______________________________。(4)能證明稀硝酸與銅反應產(chǎn)生NO的實驗現(xiàn)象是_____________(填字母)。A．c中收集到無色氣體B．c中收集到的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色C．b中產(chǎn)生的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色Ⅲ.實驗反思(5)利用該裝置先進行銅與濃硝酸的反應，再進行銅與稀硝酸反應的實驗，其好處是_______________________。Ⅳ.問題討論用等質(zhì)量的銅片與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過量)反應時，發(fā)現(xiàn)反應后所得溶液前者呈綠色，后者呈藍色。對此有兩種說法：①兩者顏色不同是因為Cu2＋濃度差異引起的。②前者溶液呈綠色，是因為生成的紅棕色NO2溶解于溶液中引起的。(6)你認為上述說法________(填“①”或“②”)合理。若是①合理，說明理由，若是②合理，設計一個簡單實驗證明：___________。答案：(1)Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(2)銅片逐漸溶解，溶液變藍，放出紅棕色氣體(3)往分液漏斗中加蒸餾水稀釋濃硝酸，打開活塞，滴入稀硝酸(4)C(5)利用Cu與濃硝酸反應生成的NO2排出具支試管中的空氣，有利于觀察Cu與稀硝酸反應的產(chǎn)物(6)②往藍色溶液中通入NO2，溶液變成綠色(或加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產(chǎn)生，溶液變成藍色)9、某化學興趣小組設計使用如下裝置驗證銅和一定量的濃硝酸反應有一氧化氮產(chǎn)生。(假設氣體體積均為標準狀況下的體積，導氣管中氣體體積忽略不計，且忽略反應中的溶液體積變化)試回答下列問題。(1)將銅粉分散在石棉絨中的原因是________________________________________。(2)在銅和濃硝酸反應前，擠壓氣球，經(jīng)裝置A、B、C中反應后，進入裝置D中的氣體是__________(填化學式)，通入該氣體的目的是__________________，進行此步操作時應關閉____________(填“K1”“K2”“或“K3”，下同)，打開________。(3)若裝置C的硬質(zhì)玻璃管中出現(xiàn)堵塞，則裝置B中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是．(4)關閉K1、K2，打開K3，由分液漏斗向裝置D中滴加濃硝酸。待Cu和濃硝酸反應結(jié)束后，再通過分液漏斗向裝置D中加入CCl4至滿。則裝置D中一定發(fā)生的反應的離子方程式為______________。(5)若裝置E中發(fā)生倒吸，可采取的應急操作是_____________。(6)從裝置E所得溶液中取出25.00mL，滴加兩滴酚酞，用0.1000mol·L－1的NaOH溶液滴定，當?shù)味ㄍ瓿珊笙腘aOH溶液18.00mL，若實驗測得F裝置所收集到的氣體體積為139.00mL，則銅和一定量的濃硝酸反應________(填“有”或“無”)NO生成。答案：(1)增大銅粉與氧氣的接觸面積，使反應更迅速、充分(2)N2排出裝置D中的空氣K3K1、K2(3)錐形瓶中玻璃管內(nèi)液面上升(4)Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O(5)向下調(diào)節(jié)量氣管(或及時關閉K3，其他合理答案也可以)(6)有10、亞硝酸鈉(NaNO2)是一種常見的食品添加劑，使用時必須嚴格控制其用量。某興趣小組用下圖所示裝置制備NaNO2并對其性質(zhì)作如下探究(夾持裝置及裝置A中加熱裝置已略去)。已知：①2NO＋Na2O2=2NaNO2；②NO能被酸性KMnO4氧化成NOeq\o\al(－,3)，MnOeq\o\al(－,4)被還原為Mn2＋；③在酸性條件下，NaNO2能把I－氧化為I2，S2Oeq\o\al(2－,3)能把I2還原為I－。Ⅰ.制備NaNO2(1)裝置A的三頸燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為________________________________。(2)裝置B的作用是①___________，②_________________________。(3)為保證制得的亞硝酸鈉的純度，C裝置中盛放的試劑可能是________(填字母)。A．P2O5 B．堿石灰C．無水CaCl2 D．生石灰(4)裝置E中發(fā)生反應的離子方程式是_____________________。Ⅱ.測定NaNO2的純度(5)可供選擇的試劑如下：A．稀硫酸B．c1mol·L－1KI溶液C．淀粉溶液D．c2mol·L－1Na2S2O3溶液E．c3mol·L－1酸性KMnO4溶液①利用NaNO2的還原性測定其純度，可選擇的試劑是________(填字母)。②利用NaNO2的氧化性測定其純度的步驟是準確稱取質(zhì)量為mg的NaNO2樣品放入錐形瓶中，加適量水溶解，_________________(請補充完整實驗步驟)。答案